超大直徑泥水平衡盾構(gòu)是“中國制造2025”規(guī)劃中重點(diǎn)發(fā)展的高端裝備。此前，超大直徑泥水平衡盾構(gòu)的核心技術(shù)一直被國外品牌的長期壟斷，為了改變這種受制于人的局面，在國家“863”計(jì)劃支持下，中鐵裝備組織優(yōu)勢(shì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并聯(lián)合中鐵隧道局集團(tuán)、中信重工，攻關(guān)突破多項(xiàng)核心技術(shù)。

中鐵裝備為汕頭海灣隧道西線項(xiàng)目量身定制的“中鐵306號(hào)”盾構(gòu)機(jī)，刀盤直徑達(dá)到15.03米，這是我國自主設(shè)計(jì)制造的15米級(jí)超大直徑泥水平衡盾構(gòu)。'中鐵306號(hào)'具有超高承壓能力系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、常壓換刀技術(shù)、伸縮擺動(dòng)式主驅(qū)動(dòng)技術(shù)、雙氣路壓力控制技術(shù)、智能化程度高等五大創(chuàng)新點(diǎn)。具有對(duì)周邊環(huán)境影響小、工廠化作業(yè)程度高、地面沉降控制精度高、安全快速的特點(diǎn)，在我國一系列的跨江越海隧道施工中有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

汕頭海灣隧道全長6680米，雙向六車道，其中海底盾構(gòu)施工段長3047米，分為東、西線兩座隧道。

施工綜合難度和風(fēng)險(xiǎn)首屈一指，中國工程院院士錢七虎、孫鈞、周福霖等多次到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研了解相關(guān)情況，稱汕頭海灣隧道為“世界級(jí)挑戰(zhàn)性工程”。

被稱為“世界級(jí)挑戰(zhàn)性工程”到底有多難？請(qǐng)了解下：

汕頭海灣隧道具有“大、高、硬、淺、險(xiǎn)”等特點(diǎn)。

“大”是指采用的泥水盾構(gòu)機(jī)直徑為15米級(jí)，屬于超大直徑；

“高”是指其處于高地震烈度區(qū)，達(dá)到8度；

“硬”是指岸上段孤石和海中基巖段，巖石的強(qiáng)度高；

“淺”是指盾構(gòu)機(jī)上方覆蓋層厚度薄，在始發(fā)地段隧道上覆土體僅為8.2米；

“險(xiǎn)”是指海灣隧道處于軟硬不均地層，地質(zhì)復(fù)雜，施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高。

汕頭海灣隧道的難，不僅難在已探知的五項(xiàng)挑戰(zhàn)，更體現(xiàn)在層出不窮的未知挑戰(zhàn)，無類似工程借鑒。

圍繞汕頭海灣隧道建設(shè)的種種爭論貫穿了工程始終：建橋，還是建海底隧道？是盾構(gòu)隧道，還是沉管隧道？是進(jìn)口盾構(gòu)還是國產(chǎn)盾構(gòu)？……

特別是在盾構(gòu)機(jī)選擇上，無論是廣東省交通廳、汕頭市政府，還是建設(shè)單位中信集團(tuán)，設(shè)計(jì)單位湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，施工單位中鐵隧道局等，都承擔(dān)了巨大的壓力和風(fēng)險(xiǎn)。

盾構(gòu)機(jī)誕生于國外，以德國海瑞克公司為代表的當(dāng)今國際著名盾構(gòu)機(jī)制造商，具有豐富的制造業(yè)績。我國雖然在21世紀(jì)初開啟了盾構(gòu)國產(chǎn)化進(jìn)程，2008年，我國自主研制的首臺(tái)復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)“中鐵1號(hào)”在新鄉(xiāng)下線，但此時(shí)的國產(chǎn)盾構(gòu)應(yīng)用范圍有限，而國內(nèi)制造15米級(jí)的超大直徑盾構(gòu)尚無先例。

一邊是技術(shù)成熟的進(jìn)口盾構(gòu)，一邊是正在成長需要在實(shí)踐中汲取營養(yǎng)的國產(chǎn)盾構(gòu)，面對(duì)汕頭海灣隧道這樣的“世界級(jí)挑戰(zhàn)性工程”，選擇進(jìn)口盾構(gòu)無疑能降低風(fēng)險(xiǎn)。

盾構(gòu)機(jī)作為一種高端復(fù)雜設(shè)備，是“大國重器”代表之一，是一個(gè)國家科研水平、工業(yè)制造水平和綜合國力的重要體現(xiàn)，國產(chǎn)盾構(gòu)經(jīng)過幾十年的追趕，取得了飛躍的發(fā)展。但國產(chǎn)盾構(gòu)仍有許多空白需要填補(bǔ)，其中一個(gè)重要原因就是，許多人都傾向于選擇成熟的進(jìn)口盾構(gòu)，而不愿承擔(dān)國產(chǎn)盾構(gòu)應(yīng)用過程中所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，以至于國產(chǎn)盾構(gòu)錯(cuò)失了很多成長機(jī)會(huì)。

最終在總包方技術(shù)團(tuán)隊(duì)的堅(jiān)持下，“一中一外”兩臺(tái)盾構(gòu)同場(chǎng)競技的方案被確認(rèn)，國產(chǎn)盾構(gòu)第一次邁進(jìn)15米級(jí)超大直徑領(lǐng)域。

作為這臺(tái)國產(chǎn)盾構(gòu)制造商，中鐵裝備的副總經(jīng)理王杜娟的心里別有一番感受：“國產(chǎn)盾構(gòu)用幾十年走過了發(fā)達(dá)國家近兩百年的歷程，汕頭海灣隧道是時(shí)代賜予我們的舞臺(tái)，我們要做的就是無愧于這個(gè)舞臺(tái)、無愧于這個(gè)時(shí)代?！?br style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>

2018年4月，進(jìn)口盾構(gòu)從汕頭海灣隧道南岸始發(fā)，歷時(shí)736天，穿越蘇埃海灣，于2020年5月成功抵達(dá)北岸。

2018年10月，國產(chǎn)盾構(gòu)亦從汕頭海灣隧道南岸啟航，歷時(shí)660天，穿越蘇埃海灣，于2020年8月成功抵達(dá)北岸。

國產(chǎn)盾構(gòu)和進(jìn)口盾構(gòu)先后始發(fā)、同向掘進(jìn)、同臺(tái)競技，在蘇埃海灣20余米的水下，共同演奏了驚艷世界的壯美音符。

中國技術(shù)挺起中國制造的脊梁

自2018年10月始發(fā)以來，“中鐵306號(hào)”在掘進(jìn)過程中遭遇了諸多困難和挑戰(zhàn)：盾構(gòu)機(jī)上方覆蓋層厚度薄，地質(zhì)復(fù)雜，隧道處于軟硬不均地層，給設(shè)備帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

特別突出的是，西線隧道第三段基巖凸起長度達(dá)71.8米，巖石主要為中微風(fēng)化花崗巖，地勘揭露巖石最高強(qiáng)度達(dá)216兆帕，是東、西線盾構(gòu)隧道六段基巖凸起中巖石強(qiáng)度最大、施工風(fēng)險(xiǎn)最高的一段。

為更有效應(yīng)對(duì)超強(qiáng)硬巖，中鐵裝備現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)積極協(xié)助施工單位，根據(jù)西線基巖掘進(jìn)實(shí)際情況，最終通過試驗(yàn)?zāi)M、針對(duì)性裝置和信息化管理，精準(zhǔn)地控制掘進(jìn)參數(shù)，優(yōu)化了刀具配置，成功克服了地質(zhì)帶來的各項(xiàng)施工難題，確保了設(shè)備順利推進(jìn)。掘進(jìn)期間創(chuàng)下最高月進(jìn)尺460米，日進(jìn)尺25米，周進(jìn)尺150米的好成績，不僅刷新了國產(chǎn)超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)的施工掘進(jìn)紀(jì)錄，也創(chuàng)造了汕頭海灣隧道全線隧道的月掘進(jìn)紀(jì)錄。

“中鐵306號(hào)”在孤石、基巖、8度地震烈度區(qū)等復(fù)雜施工條件下，歷時(shí)651天，成功繪出一道長達(dá)3047米的海底長虹，創(chuàng)造了國產(chǎn)高技術(shù)裝備鑄造超級(jí)工程的新紀(jì)錄，也掀開了我國跨江越海隧道建設(shè)新篇章，對(duì)未來中國及世界海峽隧道建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。

中國工程院院士周福霖評(píng)價(jià)：“汕頭海灣隧道建設(shè)中形成的高烈度地區(qū)隧道建造體系，對(duì)未來中國隧道建設(shè)、世界隧道建設(shè)將起到一個(gè)示范作用，對(duì)我國未來開工建設(shè)的瓊州海峽隧道、渤海海峽隧道、臺(tái)灣海峽隧道等具有重要的指導(dǎo)意義?！?/span>

據(jù)了解汕頭海灣隧道連接汕頭南北兩岸，建成后為雙向六車道，主線設(shè)計(jì)行車速度60公里/時(shí)，內(nèi)部空間分為三層，頂部為排煙通道，中部為三車道行車層，底部為救援通道及管廊。

隧道貫通后，還將進(jìn)行隧道內(nèi)部建設(shè)，預(yù)計(jì)將于2021年亞青會(huì)舉辦前實(shí)現(xiàn)通車。通車后，將成為汕頭市第三條過海通道，能夠全天候保障內(nèi)海灣交通暢通，助推汕頭打造高水平全國性綜合交通樞紐，更圓了海內(nèi)外潮人全天候通行汕頭海灣兩岸的百年夢(mèng)想。